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CORRECTION DU TP n°2: MESURE DES ANGLES D’INCIDENCE ET DE REFRACTION.

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1 CORRECTION DU TP n°2: MESURE DES ANGLES D’INCIDENCE ET DE REFRACTION

2 1- Observer : plexiglas Surface de séparation air/plexiglas i1i1 Rayon incident Rayon réfracté i2i2 Le faisceau de lumière traverse deux surfaces de séparations: Surface entre l’air et le plexiglas puis la surface entre le plexiglas et l’air. Surface de séparation plexiglas/air

3 2- Exploiter les résultats: a- Le faisceau de lumière ne subit pas la réfraction sur la surface arrondie du bloc de plexiglas car le rayon lumineux est confondue avec la normale à la surface. Surface de séparation Normale à la surface Pourquoi le rayon lumineux n’est pas dévié alors qu’il change de milieu?????

4 Pourquoi le rayon n'est-il pas dévié en I à la traversée de la surface de séparation entre le plexiglas et l’air ? La loi de Descartes concernant la réfraction s'écrit, en I : n plexiglas sin i i = n air sin i r. En I, l'angle d'incidence i i est nul : sin i i = 0. donc 0 = n air sin i r ; d'où sin i r = 0 ou encore i r =0. Un rayon incident, perpendiculaire à la surface séparant deux milieux transparents, n'est pas dévié.

5 b- Schéma plexiglas

6 Selon la loi de Snell- Descartes sin i 1 est proportionnel à sin i 2. Il faut donc tracer sin i 2 sin i 1 sin i 2 Le coefficient directeur est n Le coefficient directeur est : 1/n sin i 1 en fonction de sin i 2

7 C- représentations graphiques: Les relations de Grosseteste et Képler montrent que i 2 et i 1 sont proportionnels. Donc si on trace i 2 en fonction de i 1 on devrait trouver une droite passant par l’origine de coefficient directeur ½ pour Grosseteste et 1/k pour Képler. 3-a- La relation de Grosseteste n’est pas acceptable car i 2 et i 1 ne sont pas proportionnels ou tout au moins le coefficient de proportionnalité n’est pas égal à ½. i1 i2 b- On peut estimer que pour de faible valeurs de i 1, i 2 et i 1 sont proportionnels. Pour des angles d’incidences inférieurs à environ 30°, la loi de Képler est correcte.

8 sin i 1 et sin i 2 sont proportionnels car la représentation graphique est une droite qui passe par l’origine. Calculons le coefficient directeur: sin i 2 sin i 1 A(0;0) B(0.68;0,95) L’indice de réfraction du plexiglas correspond au coefficient directeur, il est donc de 1.4


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